又知1molH2O(g)转变为1mol H2O(l)时放出44.0kJ热量。写出CH4和H2O在高温下反应的热化学方程 。
(5)有人设想寻求合适的催化剂和电极材料,以N2、H2为电极反应物,以HCl―NH4Cl为电解质溶液制造新型燃烧电池。请写出该电池的正极反应式
。
【选做部分】
共8个题,学生从中选择2个物理题、1个化学题和1个生物题作答。
CH4(g)+2O2(g)=CO2(g)+2H2O(l) △H=-890.3kJ?mol-1
2H2(g)+O2(g)=2H2O(l) △H=-571.6kJ?mol-1
2CO(g)+O2(g)=2CO2(g) △H=-566kJ?mol-1
②温度为T℃时,将2amolH2和amolN2放入0.5L密闭容器中,充分反应后测得N2的转化率为50%。则反应的平衡常数为 。
(3)500℃、50MPa时,在容积为1L的容器中加入n mol N2、3n mol H2,反应达平衡后测得平衡常数为K,此时N2的转化率为x。则K和x的关系满足K= 。
(4)甲烷在高温下与水蒸气反应的方程式为:CH4+H2O=CO+3H2。已知部分物质燃烧的热化学方程式如下:
①当合成氨反应达到平衡后,改变某一外界条件(不改变N2、H2和NH3的量),反应速率与时间的关系如下图所示。
图中t1时引起平衡移动的条件可能是 其中表示平衡混合物中NH3的含量最高的一段时间是 。
N2(g)+3H2(g) 2NH3(g) △H=-92.4kJ/mol
30.(16分)合成氨生产技术的创立开辟了人工固氮的途径,对化学工业技术也产生了重大影响。合成氨反应的化学方程式为:N2(g)+ 3H2(g) 3NH3(g) △H=-92.2kJ?mol-1。合成氨工业中原料气N2可从空气中分离得到,H2可用甲烷在高温下与水蒸气反应制得。我国合成氨工业目前的生产条件为:催化剂:铁触媒,温度400℃~500℃,压强:30MPa~50MPa。
回答下列问题:
(1)合成氨工业中原料气压缩到30MPa~50MPa的原因是
;从平衡移动原理分析,低温有利于原料气的转化,实际生产中采用400℃~500℃的高温,原因是
(2)合成氨反应的热化学方程式如下:
(2)由CO、H2在一定条件下可获得汽油的替代品‑‑‑‑甲醇,甲醇的燃烧热为-726.5 kJ/mol,试写出由CO、H2生成甲醇的热化学方程式 。
(1)将2.4 g 炭转化为水煤气,再完全燃烧,整个过程的△H = kJ?mo1-1。
H2 (g) + O2 (g) =H2O (l);△H = -285.8kJ?mo1-1